引用本文
孙彦, 毛培胜. 国际种子检验协会实验室能力验证方法对健全我国草种子实验室能力验证体系的启示. 草业科学, 2016,33(3):540-546
Sun Yan, Mao Pei-sheng. The laboratory proficiency test system of International Seed Testing Association and its implication for herbage seed in China. Pratacultural Science,2016,33(3): 540-546  
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国际种子检验协会实验室能力验证方法对健全我国草种子实验室能力验证体系的启示
孙彦1,2,3,4, 毛培胜1,2,3,4
1.中国农业大学牧草种子实验室,北京 100193
2.国际种子检验协会认可实验室,北京 100193
3.农业部牧草与草坪草种子质量监督检验测试中心(北京),北京 100193
4.草业科学北京市重点实验室,北京 100193
孙彦(1965-),女(蒙古族),内蒙古科左中旗人,副教授,博士,主要从事草坪科学及草种子质量检验研究。E-mail:ctsoffice@163.com
收稿日期: 2015-12-08
基金: 公益行业科研专项“苜蓿高效种植技术研究与示范”(201403048);国家牧草产业技术体系(CARS-35)
摘要

本文论述种子实验室能力验证定义与意义,介绍国际种子检验协会实验室能力验证计划,验证的范围及能力验证结果评定的方法,并阐述和分析了我国草种子检验实验室能力验证现状和存在问题,给出了建立健全草种子实验室能力验证体系的一些建议.

关键词: 草种子; 种子实验室; 能力验证体系
中图分类号:S339.9+1 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2016)3-0540-07 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2014-0537
The laboratory proficiency test system of International Seed Testing Association and its implication for herbage seed in China
Sun Yan1,2,3,4, Mao Pei-sheng1,2,3,4
1.Forage Seed Laboratory, China Agricultural University, Beijing 100193, China
2.International Seed Testing Association Accredited Laboratory, Beijing 100193, China
3.Beijing Forage and Turfgrass Seed Quality Inspection and Testing Centre, Ministry of Agriculture, Beijing 100193, China
4.Beijing Key Laboratory of Grassland Science, Beijing 100193, China
Corresponding author: Sun Yan E-mail:ctsoffice@163.com
Abstract

The definition and significance of the laboratory proficiency test (PT) were stated in this paper. The programme, scope and the results evaluation method of PT of International seed testing association (ISTA) were introduced. The current situation and problems of herbage seed testing in China were described, and some suggestions for establishing and improving the laboratory PT system of China were given.

Keyword: forage and turfgrass seed; forage and turfgrass seed test laboratory; proficiency test system
1 实验室能力验证的定义与意义

实验室能力验证(Proficiency Testing, PT)是利用实验室间比对(Inter-laboratory Comparison)确定某实验室检测/校准能力的一项活动, 包括由实验室自身, 实验室客户, 认可或法定机构等对实验室进行的评价[1]. 实验室能力验证是维持国际互认的技术基础, 是有效的质量控制手段.能力验证已成为国际以及国家各实验室的重要质控方法和证明其技术能力的主要手段.所以, 借鉴国际种子实验室能力验证方法与成功的经验, 建立健全我国草种子实验室能力验证体系具有非常重要的意义.

2 国际种子实验室能力验证活动

国际种子实验室能力验证活动的组织者必须是国际互认并认可的组织, 如实验室认可国际合作组织(International Laboratory Accreditation Cooperation, ILAC), 亚太实验室认可合作组织(Asia Pacific Laboratory Accreditation Cooperation, APLAC), 欧洲认可合作组织(European co-operation for Accreditation, EA)等; 国际和区域性计量组织, 如国际计量委员会(International Committee of Weights and Measures, CIPM), 亚太计量规划组织(Asia Pacific Metrology Programme, APMP)等; 行业国际权威机构组织如粮农组织(Food and Agriculture Organization, FAO), 国际种子检验协会(International Seed Testing Association, ISTA), 世界卫生组织(World Health Organization, WHO)等.目前, 草种子实验室能力的验证主要来自于国际种子检验协会(ISTA)和农业部组织的比对试验.ISTA认可实验室参加每年ISTA举行的能力验证计划, 会员实验室自愿参加, 能力验证的水平与实验室认可相关联.截至2014年1月, ISTA共有会员207个, 已认可的实验室127个(表1)[2].净度分析及其它植物种子数鉴定, 发芽, 水分含量测定, 扦样等检验项目认可的实验室数量相对最多, 大小分级, X射线, 特定性状检验, 活力项目相对就少(表2).

表1 世界ISTA部分会员实验室与认可实验室数量(2014年1月止)[2] Table 1 Numbers of ISTA member and accredited laboratories in the world(by Jan. 2014)[2]
表2 ISTA认可项目实验室数量(2014年1月止)[2] Table 2 Numbers of scope of accreditation of ISTA accredited laboratories in the world (by Jan. 2014)[2]
3 能力验证的计划

ISTA能力验证计划由能力验证委员会(Proficiency Test Committee)主席组织制定, 制定周期一般3年(, et al., 2005-2007年, 2008-2010年, 2011-2013年, 2014-2016年, , et al.), 每年根据出现的突出问题可以对下一年计划做调整.一年举行3次能力验证, 时间为每年的2月, 6月和10月初.验证所用的样品也由能力验证委员会指定实验室准备, 委员会再将任务下派ISTA秘书处, 秘书处负责样品的分发, 检测数据的汇总, 检测结果的统计分析和等级评定.参加能力验证的实验室接收到样品后, 在规定时间内根据标准进行检测, 并把数据结果返回ISTA秘书处, 待ISTA秘书处将总的统计分析结果与等级评定反馈给各个实验室.若对结果有异议可以向秘书处申请说明.ISTA能力验证的项目有净度, 其它植物种子数, 发芽, 水分, 生活力等, 其中发芽试验次数最多, 其次为净度分析和其它植物种子数测定(表2).转基因和健康检验是由其相应委员会单独组织并发布结果.能力验证要求认可实验室必须参加, 而会员实验室自愿参加.

4 ISTA能力验证样品应用种类
4.1 净度与其它植物种子数

植物种类涉及作物, 蔬菜, 花卉以及牧草和草坪草的26个种, 13年间共34次(表3).种类多, 覆盖度广, 在能力验证中, 其它植物种子数的鉴定为难度最高, 作为参与能力验证实验室事先不清楚提供者所提供的试验样品所掺入的其它植物种子来自何处, 哪个地区, 哪个国家, 对于相对熟悉地区种可能容易, 但对从未涉及的地域种的鉴定尤为困难.能准确鉴定种或属还需要检验员具有相当的经验累积与相关的知识.

表3 能力验证中净度分析及其它植物种子数目, 发芽试验应用种类和出现频次(2002-2014年)[2] Table 3 Sample species in purity analysis and determination of other seeds, germination test of ISTA proficiency test rounds from 2002 to 2014[2]
4.2 发芽

发芽能力验证应用的植物种类多, 覆盖更广, 涉及作物, 蔬菜, 花卉以及牧草和草坪草, 树木等的32个种, 13年间40次(表3), 每个种类在发芽温度, 发芽床选择, 预处理等条件均有所不同, 主要考核掌握参加实验室对不同检验方法与技术能力.

4.3 水分测定

水分测定应用种类涉及牧草, 作物, 蔬菜共10个种11次(表4).主要是考核实验室对水分测定的各种方法, 如:粗磨与细磨, 低温或高温的掌握情况, 使实验室了解自己, 也从不同方面得到锻炼与提高.

表4 ISTA能力验证中水分测定能力验证应用的种类(2002-2014年)[2] Table 4 Sample species in moisture content determination of ISTA proficiency test rounds (2002-2014)[2]
4.4 生活力测定

生活力测定已进行10次, 应用了牧草, 作物, 蔬菜等8个种(表5).主要验证的是对生活力染色前处理方法的掌握.如预湿的方法以及种子处理方法(切或不切, 横切, 纵切等), 不同种染色的技术.

表5 ISTA能力验证中生活力测定能力验证应用的种类(2002-2014年)[2] Table 5 Sample species in tetrazolium test of ISTA proficiency test rounds (2002-2014)[2]
4.5 其它检验项目能力验证

活力检测能力验证, 近13年已经进行了4次, 主要采用豌豆, 因豌豆的活力测定方法比较完善.转基因能力验证每年至少一次, 2014年底已进行了21次.主要应用了玉米, 大豆, 棉花, 亚麻.后续还会采用油菜, 苜蓿, 水稻或小麦等种类进行.健康检验主要为蔬菜和作物及油料作物, 如菜豆, 芸苔属, 胡萝卜, 向日葵, 大麦, 水稻等.也有树种如湿地松(Pinus elliottii)和火炬松(P. taeda).混合种子测定从2011年开始, 基本上每年训练一次, 到2014年底共进行了4次.一般混合种子中混有20种左右种子, 作物, 蔬菜, 花卉, 牧草和草坪草, 杂草等种子混合, 鉴定出全部种属.种及品种鉴定是从2009年开始有比较试验, 种类应用到大豆, 水稻, 小麦, 玉米, 小黑麦, 到2011年才正式列入能力验证项目.

5 牧草与草坪草种子实验室能力验证结果评定方法
5.1 净度, 发芽, 水分, 生活力的检测结果评定

国际种子检验协会(ISTA)对净度, 发芽, 水分, 生活力的检测结果评定均通过Tattersfield(1979)统计分析方法评定[3], 采用Z比分值(Z-scores) .计算公式:

Zi=(Xi-X)/S.

式中, Xi为某个实验室均值, X为全部参加测试的实验室均值, S为标准差, 数据只来源于认可的实验室.

Z比分值是很好地反映一个实验室检测分析能力的评价指标.对于检验项目中单个成分(如:净度分析中净种子)Z比分值绝对值小于2.00, 表示结果满意.Z比分值绝对值大于 2.00而小于2.68, 表示结果有疑或有问题, 鼓励实验室复查结果, 并再进行验证.Z比分值绝对值大于2.68, 表示结果为不满意, 实验室应积极探讨差异的原因, 开展纠正措施.Z比分值3个样品的累积偏差则更好地代表实验室的检测能力.表6是净度分析, 发芽, 水分和生活力项目检测的等级评价系统.净种子和正常种苗数据是净度与发芽等级评定的数据统计基础, 不正常种苗和未发芽种子数在试验结果报道中有, 但不影响等级评定.

表6 净度, 发芽, 水分和生活力评级系统[2] Table 6 In-round rating system for purity, germination, moisture, and viability[2]
5.2 其它植物种子数检测结果评定

其它植物种子数测定结果评价等级取决于对样品中所添加的其它植物种子的检出率并将其正确鉴定的能力.

表7中列出对样品所添加的其它植物种子每个种的检出率, 按检出率配置一定的因子, 如检出正确粒数百分比≥ 90%, 给予配置因子3.对所有添加的其它植物种子按照以下公式计算检出正确率, 根据检出正确率来评定等级(表8)

表7 基于实际检出率定义的配置因子[2] Table 7 Thresholds defining the factor assigned to each species based on the actual retrieval rate of all seeds added of a distinct species[2]
表8 其它植物种子数基于检出正确率的等级评定[2] Table 8 In-round rating for OSD based on retrieval and identification rate[2]

检出率= 检出的粒数添加的粒数× 100%;

检出正确率=

∑(检出并鉴定正确种粒数×配置因子)∑(添加种粒数×配置因子)× 100%.

根据每次获得评定等级赋予相应的贡献值(表9), 6次贡献值之和分别在20~30, 21~27, 16~20, < 16时, 分别获得综合评价的等级为A, B, C, BMP.

表9 6次能力验证结果的综合评价[2] Table 9 Overall rating for all tests based on the in-round ratings over the last six rounds[2]
6 我国牧草与草坪草种子实验室能力验证状况

我国合格评定国家认可委员会(CNAS)于2009年首次召开了能力验证论坛, 开启我国能力验证的先河.国际种子检验协会每年1月发布《国际种子检验规程》[4]更新版本, 我国草种子检测标准更新缓慢, 目前还在应用2001年版本, 新版还没有发布, 早已不适宜市场与国家的需求, 为了更好地适应大市场需求, 建议最好2~3年就更新版本.

我国草种检测机构目前已有两家加入ISTA成为会员实验室, 中国农业大学牧草种子实验室和农业部牧草与草坪草种子质量监督检验测试中心(兰州), 其中中国农业大学牧草种子实验室从1998年成为ISTA会员, 2013年6月通过ISTA认可, 成为ISTA认可实验室, 成为会员实验室就一直参加ISTA能力验证计划.国内实验室间开展能力验证严格上说是从2011年开始, 每年举办一次, 全国草种子检测中心/站均自愿参加, 在一定程度上提高了草种子检测机构对实验室检验技术的重视, 也对实验室检验员技术水平得以验证.3年来能力验证应用的种类有紫花苜蓿和早熟禾, 主要测定净度, 发芽, 其它植物种子数, 水分测定4项, 结果评定等级采用Z比分值.我国草种子检验实验室数量相对少, 其中部级只有5个, Z比分值计算公式中标准差S的计算基数少, 没有更好的参照标准, 所以对整体结果评定会有一定程度的影响.ISTA的标准差S数据只来源于认可实验室数据, ISTA有100多个认可实验室.目前我国草种子检测机构更多地采用实验室内检验员的比对试验, 来进行能力自身验证, 技术成熟的, 有经验的老检验员作为参照.这在很大程度上取决于老检验员的能力.不易发现实验室内潜在存在的问题, 也不易了解整体水平.国内草种子质检机构缺乏健全的能力验证体系, 无法从整体上清楚地掌握各个实验室的检测能力以及检验员的检测水平, 无法及时发现实验室间的技术差距, 实验室就无法得到及时提升与纠正错误.所以, 急需建立健全草种子质检机构实验室能力验证体系, 开展技术交流, 促进种子检测技术的更大进步.

7 建立健全草种质检机构能力验证体系
7.1 质检机构要正确认识与重视能力验证

能力验证不单单是一个活动, 其目的是不断发现与解决存在的问题, 促进与提高实验室的检测水平与能力, 增进实验室间的交流与沟通, 有利于监管部门掌握整体与个体的检测水平.实验室可以通过参加能力验证活动, 了解实验室内部检验员的检测能力和实验室整体的检测水平, 以便实验室有计划地进行改进与提高, 同时还增强检验人员, 管理者和实验室外部服务客户的信心[5].所以, 能力验证活动一定要积极参加并予以重视.

7.2 建立全国草种子实验室能力验证信息平台

信息平台是交流与沟通的渠道, 有助于互相取长补短, 互惠互利, 加强信息化建设, 并加大能力验证的宣传工作.目前, 我国还没有草种子实验室能力验证的信息平台, 我国是世贸组织成员, 已建立了自由贸易区, 加上中澳自由贸易协定签署, 更需要检测机构为草种子在国际贸易中提供准确可靠的数据与技术支撑, 更需要提升国内实验室检测能力与信息交流平台.为了与国际接轨, 建立全国草种子实验室能力验证信息平台势在必行.

7.3 国家主管部门委派或指定提供能力验证计划的机构(能力验证计划提供者)

能力验证计划的机构(能力验证计划提供者)应由国内技术能力较强又有相应资质的机构承担, 最好由国家主管部门或认可的行业权威机构根据国内状况委派或指定, 准备测试的样品才能保证均一性和稳定性.能力验证提供者对掌握的所有参加者的信息包括他们的数据统计及检测结果处于完全保密状态, 不得擅自泄露给他人.

7.4 加大加强检测范围的能力验证, 注重检测能力提升

目前, 国内能力验证计划检测项目通常为净度, 发芽, 其它植物种子数, 水分.每年只举行一次, 其它项目如生活力, 活力, 混合种子等均未涉及.在国际市场, 需求范围逐渐扩大, 进行能力验证的项目也应相应增加, 不但在检验项目上增加, 还要涉及各个不同的植物种类, 并注重技术方法的能力验证.

总之, 借鉴国际种子实验室能力验证方法, 建立健全我国草种子实验室能力验证体系, 形成我国草种子实验室能力验证的规模, 树立自己的权威性, 草种子实验室能力验证体系将成为持续提升我国相关检测机构能力水平的重要技术保障.

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 中国合格评定国家认可委员会. 能力验证规则CNAS-RL02: 2007. 北京: 中国合格评定国家认可委员会, 2007-04.
China National Accreditation Service for Conformity Assessment. Rules for Proficiency Testing CNAS-RL02: 2007. Beijing: China National Accreditation Service for Conformity Assessment, 2007-04. (in Chinese) [本文引用:1]
[2] International Seed Testing Association-ISTA. ISTA online. (2014-12-31). http://seedtest.org/en/home.html. [本文引用:1]
[3] Tattersfield J G. Assessment of results of referee tests on germination. Seed Science and Technology, 1979, 7(2): 247-257. [本文引用:1]
[4] ISTA. International Rule for Seed Testing. Bassersdorf, CH-Switzerland : International Seed Testing Association, 2014. [本文引用:1]
[5] 毛燕, 闫林. 实验室参加能力验证活动的意义分析. 食品安全质量检测学报, 2014, 5(9): 2958-2961.
Mao Y, Yan L, Benefits analysis of laboratories participation in proficiency testing programs. Journal of Food Safety and Quality, 2014, 5(9): 2958-2961. (in Chinese) [本文引用:1]